BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Přednáška č. 3: Destruktivní zkoušení betonu v konstrukcích – jádrové vývrty Ing. Petr Cikrle, Ph.D. 2008

PROGRAM PŘEDNÁŠKY: A. ÚVOD Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí PROGRAM PŘEDNÁŠKY: A. ÚVOD B. ZKOUŠENÍ BETONU NA VÝVRTECH DLE ČSN EN 12504-1 C. JINÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ PEVNOSTI V TLAKU (ČSN 731317) D. ODBĚRY VZORKŮ PRO CHEMICKÉ ZKOUŠKY E. ZÁVĚR

C. JÁDROVÉ VÝVRTY DLE ČSN EN 12504-1 Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí C. JÁDROVÉ VÝVRTY DLE ČSN EN 12504-1 ČSN EN 12504-1 Zkoušení betonu v konstrukcích – Část 1: Vývrty – Odběr, vyšetření, a zkoušení v tlaku Vývrty získané jádrovým vrtákem jsou pečlivě vyšetřeny, upraveny zabroušením nebo koncováním a zkoušeny v tlaku normovým postupem.

Odběr betonu ze sloupu – Ø 100 mm Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Odběr betonu ze sloupu – Ø 100 mm

Odběr betonu z piloty – Ø 100 mm Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Odběr betonu z piloty – Ø 100 mm

ODBĚRY VÝVRTŮ OBECNĚ Odběr vývrtu - vždy značný zásah do konstrukce Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí ODBĚRY VÝVRTŮ OBECNĚ Odběr vývrtu - vždy značný zásah do konstrukce Před vlastním provedením vývrtů je nezbytné plně zvážit účel zkoušení a hodnocení výsledných údajů Počet vývrtů vychází z velikosti a členitosti zkoumané konstrukce.

Masivní, leč hustě vyztužený sloup – vývrt Ø 50 mm Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Masivní, leč hustě vyztužený sloup – vývrt Ø 50 mm

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Umístění vývrtů na konstrukci se volí v návaznosti na konstrukční důsledky: odebrat z míst největšího tlakového namáhání; přednostně z míst, kde je minimum výztuže; ne v blízkosti spár nebo hran beton. prvků. Označení a identifikace probíhá ihned po ukončení vrtání kdy se na vývrt označuje typ prvku, umístění a orientace vrtu.

Odběr betonu z trámu – Ø 50 mm Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Odběr betonu z trámu – Ø 50 mm

„Výlov“ odvrtaného a odlomeného jádra Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí „Výlov“ odvrtaného a odlomeného jádra

Délka vývrtu pro pevnost v tlaku vychází z: Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Průměr vývrtů: co nejmenší, minimální zásah do konstrukce; co největší kvůli struktuře betonu pokud je velikost maximálního zrna kameniva (nikoliv frakce!) větší než 1/3 průměru vývrtu, má to značný vliv na zjištěnou pevnost. Délka vývrtu pro pevnost v tlaku vychází z: Dříve L v rozmezí (1 až 2) d; Nyní zda se má provést srovnání s krychelnou pevností (L=1d) nebo válcovou pevností (L=2d).

POPIS VÝVRTŮ Označení vzorku, části konstrukce; Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí POPIS VÝVRTŮ Označení vzorku, části konstrukce; Orientace vzhledem ke konstrukci.

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí POPIS VÝVRTŮ Vyznačení hloubky, nesmazatelné označení uprostřed i na koncích

POPIS VÝVRTŮ Posouzení kameniva: druh (těžené, drcené); Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí POPIS VÝVRTŮ Posouzení kameniva: druh (těžené, drcené); přibližné složení frakcí; největší velikost zrna na povrchu vzorku; stejnoměrnost rozložení po výšce vývrtu; jiné vlastnosti;

POPIS VÝVRTŮ Zhutnění betonu: Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí POPIS VÝVRTŮ Zhutnění betonu: vizuálně určením velikosti kaveren, dutin a pórů. stanoví se celková charakteristika (rozlišuje se beton bez pórů, málo pórovitý, pórovitý, velmi pórovitý, mezerovitý), počet dutin a kaveren, rozměry největší dutiny (kaverny). Poloha výztuže - množství, směr, hloubka, rozměry a druh výztuže.

Jádrové vývrty ze sloupů, fc = 5 až 10 MPa Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Jádrové vývrty ze sloupů, fc = 5 až 10 MPa

Jádrové vývrty ze sloupů, fc = 0 až 5 MPa Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Jádrové vývrty ze sloupů, fc = 0 až 5 MPa

Jádrové vývrty z masivních opěr Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Jádrové vývrty z masivních opěr

PEVNOST BETONU V TLAKU ČSN EN 12390-1 Zkoušení ztvrdlého betonu Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí PEVNOST BETONU V TLAKU ČSN EN 12390-1 Zkoušení ztvrdlého betonu

Jak se má těleso porušit Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Jak se má těleso porušit

Jak se nemá těleso porušit Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Jak se nemá těleso porušit

Pevnost betonu v tlaku fc v MPa je dána vztahem Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Pevnost betonu v tlaku fc v MPa je dána vztahem F je maximální zatížení při porušení, v N; Ac je průřezová plocha zkušebního tělesa, v mm2; Je-li štíhlost válce = 1,0 a průměr válce 150 mm nebo 100 mm, pak se výsledek nemusí přepočítávat a je považován za shodný s krychelnou pevností

Alternativní výpočet pevnosti v tlaku dle ČSN 73 1317 Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Alternativní výpočet pevnosti v tlaku dle ČSN 73 1317 Průměr d ≠ 150 mm - přepočet na d = 150mm; (d= 50 mm, d= 100 mm) Štíhlost l ≠ 2 - přepočet na l = 2; (l = 1 až 2) Přepočet z válcové na krychelnou pevnost;

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí l ≠ 2 l = 2 d ≠ 150 d = 150 fc,cube fc,cyl

Pevnost betonu v tlaku na válcích fc,cyl v MPa se určí ze vztahu Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Pevnost betonu v tlaku na válcích fc,cyl v MPa se určí ze vztahu kc,cy je opravný součinitel pro štíhlost válce l ≠ 2 (ČSN 73 1317); kcy,d je opravný součinitel pro průměr válce d ≠ 150 mm (Kloknerův ústav ČVUT v Praze) ;

Hodnoty součinitelů štíhlosti kc,cy : Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Hodnoty součinitelů štíhlosti kc,cy : Je-li štíhlost l = 2,0 pak kc,cy = 1,00 Je-li štíhlost l = 1,5 pak kc,cy = 0,95 Je-li štíhlost l = 1,3 pak kc,cy = 0,92 Je-li štíhlost l = 1,1 pak kc,cy = 0,88 Je-li štíhlost l = 1,0 pak kc,cy = 0,85 Hodnoty součinitelů průměru kcy,d : Je-li průměr d = 150 mm, pak kcy,d = 1,00 Je-li průměr d = 100 mm, pak kcy,d = 0,95 Je-li průměr d = 50 mm, pak kcy,d = 0,91

Pevnost betonu v tlaku na krychlích fc,cube v MPa Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Pevnost betonu v tlaku na krychlích fc,cube v MPa kcy,cu je součinitel pro přepočet válcové pevnosti na krychelnou pevnost (ČSN 73 1317); fc,cyl [MPa] 4,0 až 25 25,1 až 35 35,1 až 50 50,1 až 60 kcy,cu 1,25 1,20 1,15 1,10

Hodnoty součinitelů štíhlosti kcy,cu : Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Hodnoty součinitelů štíhlosti kcy,cu : fc,cyl [MPa] 4,0 až 25 25,1 až 35 35,1 až 50 50,1 až 60 kcy,cu 1,25 1,20 1,15 1,10

Příklad výpočtu: ve cvičení Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Příklad výpočtu: ve cvičení Příklad šťastného diagnostika:

Mikrovývrty – v podstatě NDT metoda Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Mikrovývrty – v podstatě NDT metoda

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí KARBONATACE BETONU Chemický proces, působením CO2 dochází ke změnám v betonu pH čerstvého betonu 12 – 12,5 pH větší než 9,5 - reaguje fenoftalein, beton zfialoví pH menší než 9,2 – žádná reakce

Příklady hloubky karbobatace betonu Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Příklady hloubky karbobatace betonu

OBSAH CHLORIDŮ V BETONU Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí OBSAH CHLORIDŮ V BETONU U konstrukcí vystavených solení (mosty, vozovky apod.). Odběr vzorků za sucha!!! (rozpuštění solí). Ve více výškových i hloubkových úrovních. Homogenizace vzorků – více vrtů na jednom místě, bere se prášek.

DĚKUJI ZA POZORNOST ! BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí DĚKUJI ZA POZORNOST !